电能计量自动抄表技术的现状与发展梁欣

电能计量自动抄表技术的现状与发展梁欣

梁欣江新达寇莉桃

（国网安徽省电力公司铜陵供电公司244000）

摘要：在我国经济水平上升的同时，人民生活及生产对电能的需求也随之不断增加，所以电能表的应用数量也呈现出上升趋势，这就对电能管理提出了更高的要求，本文从电能表、采集器和集中器，以及通信信道等方面阐述了电能计量自动抄表技术现状，提出电能计量自动抄表技术在电力线载波通信、无线扩频通信、复合通信和自动抄表的安全性等方面的研究热点和发展方向。

关键词：电能计量；自动抄表技术；现状；发展

一、前言：

电能计量是现代电力系统中的重要营销环节，传统的电量结算依靠人工现场抄读数据，在实时性、准确性和应用性等方面存在不足。然而，用电客户不仅要求有电用，还要求用高质量电，享受到更优质的服务。因此提高电费实时结算，建立新型抄表方式已成为所有电力部门的共识。

电能计量自动抄表系统是将电能计量数据自动采集、传输和处理的系统。克服了传统人工抄表模式效率低和不确定的缺点，推进了电能计量发展的信息化进程。

二、电能计量自动抄表技术现状

2.1计量自动化主站系统

计量自动化主站系统是整个电力远程自动抄表系统的“大脑”。这个“大脑”由很多台服务器和计算机以及各类接口组成，每台计算机都各司其职负责各自在主站系统中的功能。主站系统大致分为几个层级：业务应用层、数据处理层、计算服务层、隔离通道层以及前置采集服务器组。前置采集服务器组简称“前置机”，“前置机”直接与各种通信网络所连通，数据采集后直接与上层主站服务器进行数据传输，是主站进行数据采集的“桥头堡”。隔离通道层是隔离在前置采集服务器与主站关键服务器之间的隔离装置，通常分为正向隔离和反向隔离，这一层相当于是整个系统的“安全卫士”，能够有效防止各种“黑客”、计算机病毒、木马的恶意侵入，保护主站系统的安全。主站进行数据采集和数据处理需要进行大量计算，计算服务层相当于大脑中的大脑，是整个系统的计算中枢。系统进行数据采集是不间断工作的，期间会产生大量的工作数据，这些海量的数据就需要有个容器来存储容纳，数据处理层就是这样的一个容器，从而系统能够轻易调用历史数据。数据采集回来后，就可以对海量的数据进行集中处理。业务应用层这一层级就是通过编写一系列的软件程序对数据进行处理后实现各项功能，如数据查询、线损分析、供电电量统计、运行负荷曲线及负荷分析等功能，方便电力部门用于抄表、电力分析、负荷预测，从而为广大电力客户提供更优质的服务。

2.2通信子系统。

通信子系统是将数据传送至控制中心的专用信道。为适应不同环境条件，通信子系统的构成按照通信介质分为有光纤传输、无线传输、电话线传输和低压电力线载波传输等四种不同方式。光纤通信频带宽、传输速率高、传输距离远以及抗干扰性强，适合上层通信网要求。但其安装结构受限且成本高，故很少使用。无线通信适于用户分散且范围广的情况，在某频点以散射通信方式进行无线通信。传输频带较宽，通信容量较大，通信距离远。目前，GPRS无线通信网为无线抄表系统实施提供了高效可靠的数据通道。缺点是需申请频点使用权，若频点选择不合理，相邻信道会相互干扰。租用电话线通信是利用现有电话网，在数据发出和接收端加装调制解调器。数据传输率较高且可靠性好，投资少，但线路通信时间较长。低压电力线载波通信是利用低压电力线作为系统前端数据传输信道。发送数据时，将数据调制到高频载波上，经功率放大后耦合到电力线上。高频信号经电力线路传输到接收方，接收机通过耦合电路将高频信号分离，滤去干扰信号后放大，经解调电路还原成二进制数字信号。电力载波利用配电网，降低抄表成本、省去租用线路或占用频段等问题，发展前景十分广阔。

2.3中心处理子系统。

中心处理子系统是整个电能计量自动抄表系统的最上层，主要由中心处理工作站以及相应的软件构成，所有用户的用电信息通过信道汇集于此，管理人员利用软件汇总分析数据，作出相应决策。若硬件允许，还可向下级集中器或电能表发出指令，对用户用电行为实施控制，如停送电远程操作。

三、自动化抄表中存在的问题

3.1分布广泛，数据准确性难以保证

目前，我国智能电表数量众多，随着全覆盖，全采集的大规模推进，每天需要采集的智能表数量也日益增加。不仅电能表采集数量众多，地区分布也很大，抄表信息的回馈问题和信息的准确率自然也就很难保证。由于分布广泛导致的智能表数据无法召回的情况时有出现，抄表方式不科学等诸多因素的影响，都会使得抄表的成功率降低。

3.2用电设备陈旧

在城乡结合部或者偏远的农村地区，往往存在着用电设备陈旧，用电混乱设备分之多而杂乱，载波通信衰减较大等问题。有些居民小区虽然电线分布较为工整，布线较为清晰，但是应用于同一个集中器控制范围较大，集中器无法满足。范围较大会使得载波通信信号衰减，同样使得低压自动化抄表的准确率无法实现。面对这种复杂的现状和落后的设备，可以采取小区加装集中器的方法，但是陈旧设备较多分布很广，在部分实施地区取得了一定的效果，但是对于广大地区来说实施仍需要一定的时间。

3.3大多数问题不能准确判断原因

为了提高抄表的准确率和各项信息的准确与稳定，需要信息采集人员每天对信息进行检查汇总，做到实时监控。但是仍面临诸多无法解决的问题，部分地区较为偏远，信息不畅通交通极为不便利，再加上大多数问题也具重复性且无法判断具体原因，如智能表载波模块损坏，常常采用更换采集模块的做法，若回复正常可使问题得以解决，但是更换的方法会使效率较低也会增加运行成本。

四、电能计量自动抄表技术的对策与发展

4.1设备运行监控

在设备日常的运行中，应健全系统监控部门对电力设备的运行情况进行实时监控，主要包括采集端设备上线率、数据抄收完整率和计量表计的运行情况等。对维修流程进行具体规划，设立设备故障处理模式，及时发现问题，解决问题。具体包括事前监控，事中控制和事后解决，控制人员对电力系统在控制过程中及时发现故障点，由专业技术人员对故障设备进行检测维修，维修结束后还要对数据进行修改和更新，通过上述处理可以使得数据故障得到及时处理，确保系统安全、稳定运行。

4.2主站设备运维

对主站设备进行及时的信息维护在电力运行中显得极为重要，因为主站端服务器承载着大量数据和信息，如果对运行设备出现的问题不能及时有效的维护，将会影响到整个系统的安全与稳定。因此，必须要确保主站系统得到及时的维修与防护，做好定期检查，确保系统的中央枢纽能够正常运行。

综上所述，在电能计量自动抄表需要进一步加强建设和研究相关的安全和自动抄表系统的可靠性，开发和生产是企业选择的同时，加强调查研究是必要的，使用相对成熟的产品，可以减少和避免不必要的问题，促进电力行业服务的步骤。中国应促进电能计量新技术的自动抄表系统的使用，应大力开发新技术，这是对电能表的自动抄表技术的进一步研究。

参考文献：

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[3]卢世祥，阙华坤，林国营.畸变信号下电能计量方法及硬件系统设计[J].仪表技术与传感器.2016（10）

[4]马红艳，付兴旺，侯江涛.智能技术在电能计量中的应用[J].农村电气化.2016（09）